未來電子科技大觀 (上)

文 ◎ 徐豐喜圖 ◎ 法新社

如果說現代人的生活步調非常忙亂的話，那麼科技進步的腳步簡直就是瘋狂了。數年前的科技幻想今日已經成為現實，而數位化的設備在生活中簡直無所不在。無論您是在家裏、在工作場合或是走在路上都將遇到這些新科技。

快速晶片、可彎曲的顯示器、奈米碳管冷卻系統等等令人目不暇給的科技，將使未來的世界發生方方面面的變化。

根據PC World的報導，拜微觀技術所賜，以往比公事包還大的產品，現在您可以把它們放在口袋中，例如投影機和相片印表機等。從無線充電技術到鑲嵌在牆上的面部辨識系統，從前的科幻情節已經成為今日的現實。以下介紹十幾種主要的發明，其中一些技術已經呼之欲出，而有些則必須再等個幾年，然而我們現在就可以開始充實相關的知識，以因應未來的趨勢。

無線充電設備

儘管無線上網已經相當普及，但是無線充電設備的應用才剛開始。有人認為，當無線充電技術問世後，電線插頭將成為教科書中的歷史。

無線充電技術可分為電感式以及導電式兩類，但哪一種技術將會勝出仍然有待觀察。電感式技術使用電感元件，將電能透過電磁轉換，穿越空氣把能量導入電池中，而導電式技術則需使用金屬表面的接觸，只要把筆記型電腦、電話或是音樂隨身聽放在充電的小墊子上即可充電。

明年這兩種技術都將在市面上出現，WildCharge公司期望在2008年9月可以推出第一款的導電式筆記型電腦。而eCoupled公司則正努力於2009年前將電感式的充電設備應用在車子、廚房流理臺和辦公桌上。

可攜式印表機

您再也不需要急急忙忙跑回家列印您的照片了，下一代的可攜式產品可把印表機內建在產品內。

Zink公司所發明的特殊相片紙，在夾層中含有特出的晶體物質，並可透過小型印表機將這些晶體融化並轉換成帶有各種顏色的物質。此印表機體積小，可以放入您的口袋內，也可將它內建在相機、筆記型電腦和其他的裝置中。

2008年Zink公司將與相機公司合作推出第一臺具有列印相片功能的數位相機，它可以列印2X3吋的相片。同時，該公司也會販賣掌上型的印表機，以搭配照相手機使用。再過兩三年的時間，這項技術將整合在筆記型電腦和其他可攜式產品內。

整合影像處理器的晶片

「整合影像」往往是「慢速影像」的同義詞。然而現在整合影像的中央處理器（CPU）具有強大的功能，已經不是往日的吳下阿蒙。

高解析DVD將越來越多的與電腦整合。

AMD 公司併購了製造顯示卡的ATI公司後，實力可和Intel公司抗衡，目前兩家公司都致力於整合影像處理器。整合影像處理器將減少影像處理器和CPU間的溝通時間。此外，整合後的晶片將支援DirectX10並且加速藍光光碟（Blu-ray）和高解析DVD（HD-DVD）的處理速度，而且可以降低耗電量，減少主機板的面積，效能表現也比目前的影像卡更為優異。

Intel公司預計在2008年推出整合影像處理功能的Nehalem處理器，並且應用在伺服器上。AMD公司則預計同時推出Puma筆記型電腦平臺。2009年Intel公司將推出桌上型電腦和筆記型電腦的版本，而AMD公司則可能在2010年推出桌上型電腦版本。

可捲曲的顯示器

儘管產品越小越方便攜帶，但是卻越難使用，微小的顯示器往往無法使用在工作場合。但是如果有一個可捲曲的顯示器配上電話或是PDA，那麼就具有方便攜帶而且方便使用的雙重優點，於是科學家為此發明了可彎曲的化合物。

傳統顯示器使用液晶灌入玻璃夾層，並且通上電流產生影像，如果能把玻璃夾層換成塑膠，即可增加其延展性。第一次提出此產品的是E Ink公司和Philips公司。其所謂的電子紙，是由兩片薄膜灌入有機發光二極體（OLED），因此具有非常好的延展性。與傳統LCD顯示器不同之處在於其不易碎裂，並可將它捲成圓桶狀，可以捲起來放在口袋裏。製造的過程也更簡單，只需如印表機一般將發光材料印在塑膠薄膜上即可。

第一代的產品已經面世，是由E Ink公司所生產的電子紙，目前使用在Sony Reader電子書和Motorola Motofone F3電話上，然而它並不是特別的柔軟。第一個真正可扭曲的顯示器是由Polymer Vision公司所研發，將於2008年使用在Telecom Italia公司所生產的手機上。尺寸大小為5吋，具有320X240畫素，顏色為黑白兩色。該公司期望未來能研發更多種顏色和更高的解析度的顯示器。

富士公司的可折疊液晶顯示器。

第一個真正的網絡手機

第一代手機就是目前廣泛被使用的手機，而第二代（2G）網絡手機整合了SMS短訊和WAP行動網絡連接。2.5G的容量增加了圖像和影視功能，然而傳送速度卻如電話撥號上網一樣慢。3G的出現解決了速度的問題。但這些手機網絡的局限限制了數據不能和語音同時傳輸。4G手機採用完全不同的、類似於互聯網IP地址的網絡系統，可以同時傳送語音和數據資料。

WiMax正在引領寬帶無限網絡技術。圖為2007年西班牙巴塞羅納一次舉行的3GSM會議上的WiMax展臺。

目前美國前4家最大的無線通訊業者僅僅利用了3G無線手機網絡的一點點效能而已，而且手機消費者對更高的速度並不感興趣。但是4G所使用的WiMax技術，已經漸漸的被企業單位和電信公司所採納。預測2011年將會出現使用4G技術的網絡手機。

八核心CPU

即使預測半導體製程進步的莫爾定律（Moore's Law）能夠繼續成立，然而傳送資料的傳輸線卻無法跟上半導體晶片的速度。此外，隨著半導體製程的進步，電晶體漏電的問題卻越來越嚴重。因此AMD公司和 Intel公司轉於開發多核心的CPU而非增加CPU的操作頻率。

CPU內的處理器所執行的是計算功能，在同一個CPU中增加處理器的個數而非增加操作頻率，同樣可以增加CPU的處理速度，並可避免了操作頻率提高而過熱的問題。然而增加處理器個數，並非等比例的的增加其處理速度，例如 Intel公司所生產的四核心CPU僅僅比雙核心CPU增加了26%的速度。可以推測八核心CPU並不會增加八倍的速度。

AMD公司正準備於明年推出四核心CPU，而Intel公司早在一年前就已經開始販售四核心CPU了，它宣佈將會在2008年販售第一個使用在伺服器上的八核心CPU，預測2010年能夠使用在桌上型電腦。

無線高畫質電視

高畫質的電視是否也可以是無線的呢？所謂的無線高解析度介面（WHDI）是相容於高清晰度多媒體介面（HDMI）的技術，它是具有5G頻率的無線發射器，可以傳送1080p、30-fps高解析度影音訊號，同時距離可達100呎遠。將HDMI介面的DVD播放器、遊戲機或是電視盒，搭配此WHDI無線發射器，可將訊號傳送至電視機，省下連接訊號線的困擾。

Amimon公司在今年八月已經將晶片賣給電子用品製造廠，並且將於明年一月正式上市。使用無線設備的電視預計將比普通電視貴200美金，一對WHDI解碼器（用於發射和接收兩端）則將花費300至400美金。但幾年後，價格會大幅下降。

容量5000GB（5TB）的硬碟

既使是一般使用者，往往也需要超過1G的容量來儲存數位相片、電影、音樂和電子郵件，未來將有更大的硬碟推出。一種新的技術稱做熱輔助磁性記錄法（HAMR），可透過雷射，加溫硬碟的表面的化學物質，此法可讓一個位元的資料僅佔幾十奈米的面積，而一吋見方的硬碟面積足以儲存1TB（1000GB）的資料。

儘管HAMR的技術仍然在實驗階段，但是Seagate公司預計在2011年可生產5TB的硬碟，並且在幾年後提高至37.5TB大小。

更好的互聯網

互聯網通訊協定（TCP/IP）是整個網絡的基礎，目前所使用的第四版通訊協定（IPv4）已有25年的歷史，面臨IP網址數量不敷使用的問題，而互聯網通訊協定第六版（IPv6）可解決此問題。

IPv4 使用32位元IP網址編號，如155.54.210.63，而IPv6使用128位元IP網址編號，如2001:0ba0:
01e0:d001:0000:0000:d0f0:0010。這種小小的變動卻讓世界上所有的人都可以擁有自己獨有的IP網址。此外，IPv6更增加了網絡層級的加密和認證，讓網絡資訊流通變得更安全。

儘管IPv6早已開始使用，但硬體價格昂貴，因此除了一些網絡管理者之外，大多數人並不使用它。然而美國政府已經宣佈在2008年夏季之前，將所有的網絡升級至IPv6。此外，專家預估2011年3月前所有IPv4的IP網址將會用罄，這時非得使用這項新技術了。

投影與觸控式電腦

1964年，滑鼠被發明來操作電腦，就是一次電腦變革，讓手指代替滑鼠將是一張真正的革命。幾年後將可出現投影與觸控式電腦。投影與觸控式電腦可將影像投影在桌上或任何平面，使用者只需使用手指觸摸表面，即可操作電腦。

許多公司正在開發這類電腦，表現尤為優異的兩種是微軟公司的Surface PC電腦與Mitsubishi Electronics Research Labs公司的DiamondTouch電腦。Surface PC電腦使用背投影設備將影像從桌子內部投射在桌面上，用5臺紅外線攝影機負責捕捉手指的動作。DiamondTouch電腦則是從桌面上方投影，並且使用筆記型電腦的觸摸版原理偵測手指的軌跡。然而此技術的缺點是手指將會遮擋住光線而留下陰影。

DiamondTouch電腦目前仍在研發階段，而微軟的Surface PC電腦將會在今年使用在旅館、賭場或是手機商店中。第一代的Surface PC電腦僅僅做為櫥窗陳列用途，而2010年將可生產在會議室中使用的電腦，3至5年後可望使用在桌上、鏡子或家中任何一個家具平面上。

高速資料傳輸線

當CPU的速度越來越快，顯示卡也讓畫面越來越逼真的同時，真正的瓶頸卻出現在電腦內部的資料傳輸線，由於傳輸線的速度不夠快而限制了電腦的效能。

PCI Express介面是針對高速硬件所設計的傳輸線，目前2.3版可以傳送速度高達5.2Gbps，而且下一代3.0版傳送速度更可以高達8Gbps。除了速度的優勢外，它還可以透過傳輸線提供電源，而不需要一條額外的電源線。

制訂此項技術規範的PCI-SIG團隊預計在2009年提出3.0版的規範，而符合此規範的顯示卡將會在2010年推出。

口袋型投影機

透過手機熒幕觀賞電影是一件痛苦的事情，儘管電影的內容不錯，但是觀賞這麼小的熒幕實在不太舒服。但是不用擔心，不久將可看到大的熒幕。

內建在手機上的Microvision Pico投影機使用光線掃瞄技術，可將全彩的光線投射在屏幕上。含有紅綠藍三種光線的光束，透過反光鏡將光線快速的按每種畫素的位置不同，以水平和垂直的方向依序掃瞄在屏幕上，最後構成一幅完整的影像，此影像大小可達120吋。由於只使用單一光束而非三條光束，其體積可以小至放入手機內。該公司預測此種投影機的耗電量可以讓手機連續播放完一部長篇電影。

Microvision公司已經和Motorola公司合作把投影機內建於手機內，預計第一款手機將於2009年推出。該公司也正在設計一種搭配個人電腦和遊戲機的附屬投影機，可望在2008年完成。內建投影機的手機預計將會比一般手機貴150美金，而搭配電腦的附屬投影機將會要價 200美金。

2010年以後的技術

Giga速度的網絡（2012）：因家裏的寬頻網絡的速度太慢而苦惱嗎？有了Giga速度的光纖網絡，您可以在一分鐘之內下載一部電影。

燃料電池筆記型電腦（2013）：目前正在研發階段的氫燃料電池可以讓筆記型電腦連續使用一個星期，並且可以在商店購買補充用的燃料匣。

智慧型生活環境（2014）：電腦透過無線網絡，可以控制家中的各種電器裝置，從空調設備、光線以及保全裝置等等。

探針儲存裝置（2015）：由IBM公司研發的代號Millipede的探針儲存裝置，使用原子力顯微鏡學原理，將1T位元組的資料儲存在一立方吋的化合材料表面。再透過探針陣列讀寫資料，其速度可比目前的硬碟更快。

奈米閃電系統（2015）：從「閃電」的名字就可知道它很酷。事實上它是一個冷卻系統，使用微小的奈米碳管與電荷在晶片的表面產生風流，不需靠風扇也可讓晶片散熱。(待續) ◇